孙爱平，郭 亮，杨绍明，龚杨云，浦恩昌，雷旭峰，李泽民，汪陈跃

光学被动热补偿方式实现红外与可见光图像融合物镜设计

孙爱平，郭 亮，杨绍明，龚杨云，浦恩昌，雷旭峰，李泽民，汪陈跃

（北方夜视科技研究院集团有限公司，云南 昆明 650223）

图像融合的配准精度是关系到图像融合质量的一个重要性能指标。本文所述的红外与可见光图像融合物镜系统采取平行光路布局、光学被动热补偿的方式提高图像融合的配准精度。本文首先分析对比了机械热补偿方式与光学热补偿方式对提高图像配准精度的贡献；其次根据图像融合物镜系统的性能指标对红外物镜和可见光物镜进行光学被动热补偿的优化设计，并分析了对可见光物镜进行光学被动热补偿设计的必要性；第三从光学布局型式及畸变变化来分析图像融合物镜系统的图像配准精度；最后根据图像融合物镜系统的成像质量和图像配准效果，可得出融合图像质量好、能满足指标要求的结论。

可见光物镜；红外物镜；图像融合；图像配准

0 引言

随着复杂战场环境中目标的伪装和隐身能力的不断增强，如何快速准确侦查到敌方目标显得尤其重要[1-2]。战场光电设备常用的波段为可见光、微光、近红外、中波红外和长波红外等几个波段。根据单一波段光电设备特有的成像机制，发展出对应的对抗措施，依此减小目标被探测到的几率。因此对两个或两个以上使用不同波段的光电设备进行图像融合处理，融合后的图像相应地具有识别一定伪装的能力，提高探测目标的概率。……